石化罐区氮封系统如何工作

氮封阀，由控制阀门、执行器、压力弹簧、指挥器、脉自力式氮封阀、冲管等部件组成。主要用于保持容器顶部保护气体(一般为氮气)的压力恒定，以避免容器内物料与空气直接接触，防止物料挥发、被氧化，以及容器的安全。特别适用于各类大型储罐的气封保护系统。该产品具有节能、动作灵敏、运行可靠、操作与维修方便等特点。广泛应用于石油、化工等行业。原料罐区氮封系统多年来存在着氮耗量大,氮封效果差的问题.对其氮封系统流程进行了计算分析,找出了产生问题的原因,并在后来建造的柴油加氢原料罐区氮封系统设计中进行了改进.还对氮封系统流程提出了进一步优化的建议.石油化工企业油品储罐区根据物料性质不同，部分有毒、可燃油品储罐必须设置氮封系统。储罐设置氮封可有效减缓油品直接与空气接触，降低产品变质的风险，降低有毒可燃气体带来的安全风险，减少油气挥发度降低对环境的污染。目前国内油品储罐氮封设置时每个氮封罐自成体系，没能将所有氮封罐进行统筹考虑。石化罐区氮封系统如何工作存在这样两类问题：

①每具储罐氮封管线上均设置有氮封阀、限流孔板、止回阀等，造成管线附件投资增加。
②每具氮封储罐排放的富氮氮封尾气未进行充分利用，氮气耗量增加，系统运行能耗增加。
③储罐区氮气用量不均衡，考虑大用气量，氮气规模较大，投资高但利用率低下。

供氮装置，将设在罐顶的取压点的介质经导压管引入检测机构，介质在检测元件上产生一个作用力与与弹簧、预紧力相平衡。当罐内压力降低至低于供氮装置压力设定点时，平衡破坏，使指挥器阀芯，打开，使阀前气体经减压阀，节流阀、进入主阀执行机构上、下膜室，打开主阀阀芯，向罐内充注氮气;当罐内压力升至供氮装置压力设定点，由于预设弹簧力，关闭指挥器阀芯、由于主阀执行机构中的弹簧作用，关闭主阀，停止供氮。

泄氮装置，该装置采用内反馈结构，介质直接经阀盖进入检测机构，介质在检测元件上产生一个作用力与预设弹簧预紧力相平衡。当罐内压力升高至高于泄氮装置压力设定点时，平衡被破坏，使阀芯上移，打开阀门，向外界泄放氮气;当罐内压力降至泄氮装置压力设定点，由于预设弹簧力作用，关闭阀门。

呼吸阀是固定在储罐顶上的通风装置，以保证罐内压力的正常状态，防止罐内超压或真空使储罐遭受损坏，也可减少罐内液体挥发损失。呼吸阀不仅能维持储罐气压平衡，确保储罐在超压或真空时破坏，且能减少罐内介质和损耗。

呼吸阀工作原理是用弹簧限位阀板,由正负压力决定或呼或吸.呼吸阀应该具有泄放正压和负压两方面功能，具体：当容器承受正压时，呼吸阀打开呼出气体泄放正压;当容器承受负压时，呼吸阀打开吸入气体泄放负压。由此保证压力在一定范围内，保证容器安全。一种是达到一定压力时,进行呼或吸.另一种是设计成纯粹只呼不吸.可以理解为用两个适当压力的单向阀代替。

呼吸阀工作原理：

呼吸阀在蒸汽加热系统中起到阻汽排水作用，选择合适的呼吸阀，可使蒸汽加热设备达到工作效率。要想达到效果，就要对各种类型呼吸阀的工作性能、特点进行全面的了解。呼吸阀的品种很多，各有不同的性能。选用呼吸阀时，首先应选其特性能满足蒸汽加热设备的运行，然后才考虑其他客观条件，这样选择你所需要的呼吸阀才是正确和有效的。呼吸阀要能“识别”蒸汽和凝结水，才能起到阻汽排水作用。“识别” 蒸汽和凝结水基于三个原理：密度差、温度差和相变。

管道阻火器是利用凝结水与蒸汽的密度差，通过凝结水液位变化，使浮子升降带动阀瓣开启或关闭，达到阻汽排水目的。机械型疏水阀的过冷度小，不受工作压力和温度变化的影响，有水即排，加热设备里不存水，能使加热设备达到换热效率。背压率为80%，工作质量高，是生产工艺加热设备呼吸阀。其它工况：各种物料进出关系，外界环境温度变化等情况，只有当系统压力高于 1750pa时，超压部分氮封尾气通过阻火呼吸阀6排出，压力低于 500pa时阻火呼吸阀6开启，进行氮气补充。各储罐之间气相管线相连，使储罐区的有效气相空间显著增加，形成大的气柜，实现系统的自动压力平衡，减少氮气补充和氮封尾气排放。

gtq型通气管的结构简单，内部只有一个活动部件精细研磨的不锈钢空心浮球，既是浮子又是启闭件，无易损零件，使用寿命很长。设备刚启动工作时，波纹阻火器管道内的空气经过y系列自动排空气装置排出，低温凝结水进入呼吸阀内，凝结水的液位上升，浮球上升，阀门开启，凝结水迅速排出，蒸汽很快进入设备，设备迅速升温，y系列自动排空气装置的感温液体膨胀，自动排空气装置关闭。呼吸阀开始正常工作，浮球随凝结水液位升降，阻汽排水。当装置刚启动时，gzw-i阻爆燃管道阻火器管道内的空气和低温凝结水经过发射管进入呼吸阀内，阀内的双金属片排空元件把球桶弹开，阀门开启，空气和低温凝结水迅速排出。当蒸汽进入球桶内，球桶产生向上浮力，同时阀内的温度升高，双金属片排空元件收缩，球捅漂向阀口，阀门关闭。当球桶内的蒸汽变成凝结水，球桶失去浮力往下沉，阀门开启，凝结水迅速排出。当蒸汽再进入球桶之内，阀门再关闭，间断和连续工作。

当装置刚启动时，罐壁人孔管道内的空气和低温凝结水进入疏水阀内，倒吊桶靠自身重量下坠，倒吊桶连接杠杆带动阀心开启阀门，空气和低温凝结水迅速排出。当蒸汽进入倒吊桶内，倒吊桶的蒸汽产生向上浮力，倒吊桶上升连接杠杆带动阀心关闭阀门。倒吊桶上开有一小孔，当一部份蒸汽从小孔排出，另一部份蒸汽产生凝结水，倒吊桶失去浮力，靠自身重量向下沉，倒吊桶连接杠杆带动阀心开启阀门，循环工作，间断排水。

空气泡沫产生器有两个隔离的阀腔，由两根不锈钢管连通上下阀腔，它是由浮球式和倒吊桶式呼吸阀的组合，该阀结构先进合理，在过热、高压、小负荷的工作状况下，能够及时地排放过热蒸汽消失时形成的凝结水，有效地阻止过热蒸汽泄漏，工作质量高。阀体为全不锈钢，阀座为硬质合金钢，使用寿命长，是过热蒸汽呼吸阀。

当凝结水进入下阀腔，副阀的浮球随液位上升，浮球封闭进汽管孔。凝结水经进水导管上升到主阀腔，倒吊桶靠自重下坠，带动阀心打开主阀门，排放凝结水。当副阀腔的凝结水液位下降时，浮球随液位下降，副阀打开。蒸汽从进汽管进入上主阀腔内的倒吊桶里，倒吊桶产生向上的浮力，倒吊桶带动阀心关闭主阀门。当副阀腔的凝结水液位再升高时，下一个循环周期又开始，间断排水。